金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (8): 313-.
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丁 丹1,2 张治国3 朱紫怡3 单士锋1,2 余 敏1,2 郑永红3,4 朱海东3
DING Dan1,2 ZHANG Zhiguo3 ZHU Ziyi3 SHAN Shifeng1,2 YU Min1,2 ZHENG Yonghong3,4 ZHU Haidong3
摘要: 为探究铜矿尾砂制备免烧砖中重金属铜的释放与固化特性,以安徽省铜陵市水木冲尾砂库铜矿尾砂为 原料,制备了不同强度等级(MU10、MU20、MU30)的免烧砖。采用XRD、TGA、MIP及SEM等手段分析其物化特性,通 过Tessier连续提取法测定铜的赋存形态,并基于NEN 7375方法开展不同pH条件(3.2、5.6、6.6)下的连续浸出实 验,研究了铜离子(Cu2+)的释放行为与长期浸出规律。结果表明:① 随免烧砖强度等级提高,胶凝材料比例增加,水 化产物显著增多,孔隙率降低,微观结构趋于致密。② 铜矿尾砂中Cu全量为968.45 mg/kg,制成免烧砖后Cu的残渣 态占比由约17%提升至96%,固化效果显著;但在pH 6.6酸性条件下,残渣态降至69%,有机结合态升至31%。③ 免 烧砖试件20 d连续浸出实验表明,Cu2+浸出呈前期快速溶出(0~30 h)、后期缓慢趋于平衡的两阶段特征;浸出浓度随 pH降低而单调递增(pH 3.2时达最高0.027 mg/L),但远低于《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3— 2007)规定的限值(100 mg/L)。Cu2+释放机制以扩散控制和耗竭作用为主,二级动力学方程可较好拟合长期累计浸 出量(R2>0.91),10年预测释放量为22.81~53.13 mg/kg。研究表明,铜矿尾砂制备免烧砖可实现Cu2+的高效固化, 在中性或弱酸性环境中应用安全性较好,强酸性工况下需采取防护措施。
中图分类号: